DE102009020546A1

DE102009020546A1 - Toner für das kontaktfreie Schmelzen

Info

Publication number: DE102009020546A1
Application number: DE102009020546A
Authority: DE
Inventors: Satoshi Kunii; Masahito Yamazaki; Takashi Kubo
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2008-05-09
Filing date: 2009-05-08
Publication date: 2009-12-31
Anticipated expiration: 2029-05-09
Also published as: US20090280427A1; US8367291B2; CN101576721B; JP2009294646A; DE102009020546B4; JP5464895B2; US8735038B2; US20130029263A1; CN101576721A

Abstract

Ein Toner für das kontaktfreie Schmelzen, enthaltend Tonermatrixteilchen, enthaltend ein Harzbindemittel, und einen externen Zusatzstoff mit einer mittleren Teilchengröße von 10 bis 100 nm, wobei der externe Zusatzstoff extern zu den Tonermatrixteilchen hinzugefügt wird, wobei das Harzbindemittel einen oder mehrere Polyester enthält, wobei der Carbonsäurebestandteil des Polyesters eine oder mehrere Isophthalsäureverbindungen und eine oder mehrere Fumarsäure-/Maleinsäureverbindungen enthält, wobei die Isophthalsäureverbindung in einer Menge von 10 bis 35 Gew.-%, die Fumarsäure-/Maleinsäureverbindung in einer Menge von 1 bis 15 Gew.-% und die Isophthalsäureverbindung und die Fumarsäure-/Maleinsäureverbindung in einer Gesamtmenge von 20 bis 36 Gew.-% der Gesamtmenge aller Rohmaterialmonomere des Polyesters in dem Harzbindemittel enthalten sind, und wobei der Toner einen Erweichungspunkt von 90 bis 120°C aufweist. Der Toner ist dafür geeignet, beim Entwickeln von Latentbildern, die z.B. in der Elektrophotographie, einem elektrostatischen Aufzeichnungsverfahren, einem elektrostatischen Druckverfahren oder dergleichen erzeugt werden, verwendet zu werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Toner für das kontaktfreie Schmelzen, der beim Entwickeln von Latentbildern, die z. B. in der Elektrophotographie, einem elektrostatischen Aufzeichnungsverfahren, einem elektrostatischen Druckverfahren oder dergleichen erzeugt werden, verwendbar ist.
In den letzten Jahren nehmen vor allem mit dem Wachstum des Print-on-Demand-Marktes die Forderungen, elektrophotographische Verfahren schneller zu machen, zu. Angesichts des Vorstehenden wird als einem Mittel zur Erfüllung des Erfordernisses der Beschleunigung an einem Toner geforscht, der bei einer niedrigen Temperatur fixiert werden kann, um ihn mit weniger Energie auf Papier zu fixieren. Beispielsweise werden ein Toner mit ausgezeichneter Fixierbarkeit bei niedriger Temperatur, welcher einen unverzweigten Polyester mit niedrigem Erweichungspunkt als Harzbindemittel enthält, (siehe JP-B-3003936 ( US-A-5,079,123 ), JP-B-3415909 ( US-A-5,395,726 ) und dergleichen); ein Verfahren zur Herstellung eines Toners, beinhaltend den Schritt des Schmelzknetens unter festgelegten Bedingungen unter Verwendung eines Harzbindemittels, das einen Polyester mit einem Erweichungspunkt von 90 bis 110°C und ein Wachs mit niedrigem Schmelzpunkt, das einen Schmelzpunkt von 60 bis 90°C aufweist, enthält, (siehe JP-A-2006-47879 und dergleichen); und dergleichen vorgeschlagen.
Ferner kommt es durch das Beschleunigen zur Tonerstreuung, wodurch die Wahrscheinlichkeit steigt, dass Verschmutzungserscheinungen im Inneren des Gerätes hervorgerufen werden; weshalb zum Erhalt einer hohen triboelektrischen Aufladbarkeit häufig ein Polyester, erhalten aus einem aromatischen Monomer, wie z. B. Terephthalsäure, als Rohmaterialmonomer, für das Harzbindemittel verwendet wird. Außerdem, obwohl sich mit der Beschleunigung auch die mechanische Beanspruchung, die auf einen Toner ausgeübt wird, erhöht, erhöht sich die Glasübergangstemperatur des Polyesters durch Verwendung des vorstehenden aromatischen Monomers, wodurch auch die Haltbarkeit steigt (siehe JP A-2003-149865 und dergleichen).
Um sowohl die Fixierbarkeit bei niedriger Temperatur als auch die Lagerstabilität des Toners zu erfüllen, schlägt JP-A-2003-29460 andererseits ein Verfahren zur Herstellung eines Toners vor, das den Schritt des Schmelzknetens eines Harzbindemittels, enthaltend einen kristallinen Polyester, einen Polyester mit einem Erweichungspunkt von 120 bis 170°C, einer Glasübergangstemperatur von 58 bis 75°C und einem Prozentsatz an Chloroform-unlöslichen Bestandteilen von 5 bis 50 Gew.-% und einen Polyester mit einem Erweichungspunkt von 90 bis 120°C, einer Glasübergangstemperatur von 58 bis 75°C und einem Prozentsatz an Chloroform-unlöslichen Bestandteilen von weniger als 5 Gew.-%, bei einer festgelegten Temperatur beinhaltet, und die Veröffentlichung offenbart. einen Toner, enthaltend einen Polyester, dessen Rohmaterialmonomer Isophthalsäure ist, und einen Polyester, dessen Rohmaterialmonomer Fumarsäure ist. Außerdem schlägt JP-A-Hei-4-338973 , um einen hohen Glanz zu erreichen, einen Toner vor, der einen ersten nichtlinearen Polyester mit einem Erweichungspunkt von 105°C oder mehr und weniger als 120°C und einen zweiten nichtlinearen Polyester mit einem Erweichungspunkt von 80°C oder mehr und weniger als 105°C enthält, und die Veröffentlichung offenbart einen Toner, enthaltend einen Polyester, bei welchem der erste Polyester oder der zweite Polyester ein Polyester ist, dessen Rohmaterialmonomere Isophthalsäure und Fumarsäure sind.
Außerdem offenbart JP-A-Hei-8-30027 als Toner, der in der Lage ist, auch für einen langen Verwendungszeitraum eine hohe Bildqualität aufrechtzuerhalten, die selbst unter Umgebungsbedingungen von sowohl niedriger Temperatur, niedriger Feuchtigkeit als auch hoher Temperatur, hoher Feuchtigkeit sehr wenig beeinflusst wird, und der eine hohe Transparenz aufweist, bei niedrigen Temperaturen fixierbar ist und in der Lage ist, eine glatte Fixieroberfläche zu bilden, einen Toner, bei welchem das Harzbindemittel ein linearer Polyester ist und das Harzbindemittel einen Pulverisierbarkeitsindex von 14 bis 40 aufweist, und die Veröffentlichung offenbart einen Toner, enthaltend einen Polyester, dessen Rohmaterialmonomere Isophthalsäure und Fumarsäure sind.
Das Isophthalsäuremonomer wird in diesen Toner jedoch in einem geringen Anteil verwendet, und zwar nur in einer geringen Menge von weniger als 8 Gew.-% aller Rohmaterialmonomere für den Polyester in dem Toner.
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Toner für das kontaktfreie Schmelzen, enthaltend

(a) Tonermatrixteilchen, enthaltend ein Harzbindemittel, und
(b) einen externen Zusatzstoff mit einer mittleren Teilchengröße von 10 bis 100 nm, wobei der externe Zusatzstoff extern zu den Tonermatrixteilchen hinzugefügt wird, wobei das Harzbindemittel einen oder mehrere Polyester enthält, wobei der Carbonsäurebestandteil des Polyesters
(i) eine oder mehrere Isophthalsäureverbindungen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Isophthalsäure und Ester davon, und
(ii) eine oder mehrere Fumarsäure-/Maleinsäureverbindungen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Fumarsäure, Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid und Estern der Säuren besteht, wobei die Isophthalsäureverbindung in einer Menge von 10 bis 35 Gew.-%, die Fumarsäure-/Maleinsäureverbindung in einer Menge von 1 bis 15 Gew.-% und die Isophthalsäureverbindung und die Fumarsäure-/Maleinsäureverbindung in einer Gesamtmenge von 20 bis 36 Gew.-% der Gesamtmenge aller Rohmaterialmonomere des Polyesters in dem Harzbindemittel enthalten sind, enthält, und wobei der Toner einen Erweichungspunkt von 90 bis 120°C aufweist.

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Toner für das kontaktfreie Schmelzen, der bei niedriger Temperatur fixierbar und haltbar ist, welcher so haltbar ist, dass er in einem Gerät zum kontaktfreien Schmelzen verwendbar ist, und der auch in einem kontaktfreien Schmelzverfahren eine ausgezeichnete Übertragbarkeit bereitstellt, so dass es möglich ist, auch bei der Erzeugung fixierter Bilder bei hohen Geschwindigkeiten eine stabile Bilddichte aufrechtzuerhalten.
Die ausgezeichneten Wirkungen des erfindungsgemäßen Toners für das kontaktfreie Schmelzen bestehen darin, dass er eine ausgezeichnete Fixierbarkeit bei niedriger Temperatur und Haltbarkeit aufweist, sowie eine ausgezeichnete Übertragbarkeit bereitstellt, auch in einem kontaktfreien Schmelzverfahren, so dass es möglich ist, bei der Erzeugung fixierter Bilder bei hohen Geschwindigkeiten eine stabile Bilddichte aufrechtzuerhalten.
Diese und andere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung deutlich.
Bei herkömmlich bekannten Toner ist, obwohl die Fixierbarkeit bei niedriger Temperatur in einem kontaktfreien Schmelzverfahren erfüllt werden kann, die Übertragbarkeit nicht ausreichend, so dass die Bilddichte wahrscheinlich verringert ist.
Wichtige Merkmale des erfindungsgemäßen Toners für das kontaktfreie Schmelzen bestehen darin, dass der Toner Tonermatrixteilchen enthält, die ein bestimmtes Harzbindemittel und einen bestimmten externen Zusatzstoff, der extern zu den Tonermatrixteilchen hinzugefügt wird, enthalten. Das Harzbindemittel enthält einen oder mehrere Polyester, wobei der Carbonsäurebestandteil des Polyesters festgelegte Mengen jeweils einer oder mehrerer Verbindungen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Isophthalsäure und Ester davon (nachstehend auch als ”Isophthalsäureverbindung” bezeichnet), und einer oder mehrerer Verbindungen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Fumarsäure, Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid und Ester davon (nachstehend auch als ”Fumarsäure-/Maleinsäureverbindung” bezeichnet), enthält.
Wenn Isophthalsäure in dem Carbonsäurebestandteil verwendet wird, ist die Reaktivität mit dem Alkoholbestandteil ausgezeichnet, so dass die Restmonomere deutlich reduziert werden können. Auf der anderen Seite ist wie im herkömmlichen Fall, wenn ein Polyester mit niedrigem Erweichungspunkt, der die Forderung nach dem kontaktfreien Schmelzverfahren erfüllen kann, unter dem Gesichtspunkt der triboelektrischen Aufladbarkeit unter Verwendung von Terephthalsäure synthetisiert wird, die Reaktivität der Terephthalsäure und des Alkoholbestandteils gering, so dass ein Bestandteil mit niedrigem Molekulargewicht, wie z. B. ein Monomer oder ein Oligomer verbleibt, wodurch sich die Elastizität des Harzes verringert. Wenn die Elastizität des Harzes verringert ist, wird in einer Hochgeschwindigkeitseinrichtung zur Erzeugung fixierter Bilder, in welcher eine große Beanspruchung auf einen Toner ausgeübt wird, ein externer Zusatzstoff leicht in den Toner eingebettet, so dass die Übertragbarkeit verschlechtert und auch die Bilddichte verringert wird.
Wird jedoch nur ein Polyester, erhalten unter Verwendung einer aromatischen Carbonsäureverbindung, wie z. B. Isophthalsäure, als Carbonsäurebestandteil verwendet, wird aufgrund des starren Molekülgerüsts des Polyesters die Fixierbarkeit bei niedriger Temperatur unzureichend. Deshalb wird in der vorliegenden Erfindung ferner eine Fumarsäure-/Maleinsäureverbindung als Carbonsäurebestandteil des Polyesters verwendet. Die Isophthalsäureverbindung und die Fumarsäure-/Maleinsäureverbindung, die vorstehend erwähnt sind, werden in festgelegten Mengen verwendet, wodurch die Eigenschaften des Toners, wie Fixierbarkeit bei niedriger Temperatur, Übertragbarkeit, Bilddichte und Haltbarkeit verbessert werden können.
Der Ester der Isophthalsäure in der Isophthalsäureverbindung und der Ester der Fumarsäure und der Maleinsäure in der Fumarsäure-/Maleinsäureverbindung schließen Niederalkyl(1 bis 6 Kohlenstoffatome)ester davon und dergleichen ein.
Die Isophthalsäureverbindung und die Fumarsäure-/Maleinsäureverbindung können als Carbonsäurebestandteile verschiedener Polyester (eine erste Ausführungsform) oder als Carbonsäurebestandteil desselben Polyesters (eine zweite Ausführungsform) verwendet werden und die erste Ausführungsform ist bevorzugt unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Haltbarkeit des Toners.
Die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Toner, enthaltend ein Harzbindemittel, das einen Polyester A, erhalten durch Polykondensieren eines Carbonsäurebestandteils, enthaltend ein oder mehrere Elemente, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Isophthalsäure und Estern davon, und eines Alkoholbestandteils, und einen Polyester B, erhalten durch Polykondensieren eines Carbonsäurebestandteils, enthaltend ein oder mehrere Elemente, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Fumarsäure, Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid und Ester davon, und eines Alkoholbestandteils, enthält.
Die Isophthalsäureverbindung ist in dem Polyester A in einer Menge von vorzugsweise 50 Mol-% oder mehr, stärker bevorzugt 70 Mol-% oder mehr und noch stärker bevorzugt 90 Mol-% oder mehr des Carbonsäurebestandteils enthalten unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Übertragungseffizienz. Eine Terephthalsäureverbindung, d. h. Terephthalsäure und/oder Terephthalsäureester, ist hier in einer Menge von vorzugsweise 10 Mol-% oder weniger, stärker bevorzugt 5 Mol-% oder weniger und noch stärker bevorzugt 2 Mol-% oder weniger des Carbonsäurebestandteils enthalten unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Übertragungseffizienz und es ist sogar noch stärker bevorzugt, dass die Terephthalsäureverbindung nicht enthalten ist. Außerdem ist es bevorzugt, dass die Fumarsäure-/Maleinsäureverbindung nicht in dem Carbonsäurebestandteil enthalten ist unter den Gesichtspunkten der Erhöhung der Reaktivität der Isophthalsäure und der Verbesserung der Übertragungseffizienz. Wenn, dann ist die Fumarsäure-/Maleinsäureverbindung in einer Menge von vorzugsweise 5 Mol-% oder weniger des Carbonsäurebestandteils enthalten.
Außerdem ist die Fumarsäure-/Maleinsäureverbindung in dem Polyester B in einer Menge von vorzugsweise 50 Mol-% oder mehr, stärker bevorzugt 70 Mol-% oder mehr und noch stärker bevorzugt 90 Mol-% oder mehr des Carbonsäurebestandteils enthalten unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Fixierbarkeit bei niedriger Temperatur. Die Isophthalsäureverbindung ist hier vorzugsweise nicht enthalten unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Fixierbarkeit bei niedriger Temperatur. Wenn, dann ist es bevorzugt, dass die Isophthalsäureverbindung in einer Menge von 5 Mol-% oder weniger des Carbonsäurebestandteils enthalten ist.
Der Polyester A weist hier eine Säurezahl von vorzugsweise weniger als 6 mg KOH/g und stärker bevorzugt weniger als 4 mg KOH/g auf unter dem Gesichtspunkt, auch unter verschiedenen Umgebungsbedingungen, wie z. B. hohen Temperaturen und hoher Feuchtigkeit, eine stabile triboelektrische Aufladbarkeit aufrechtzuerhalten.
Der Polyester A und der Polyester B sind in dem Harzbindemittel vorzugsweise in einem Gewichtsverhältnis, d. h. Polyester A/Polyester B, von 90/10 bis 50/50 und stärker bevorzugt von 80/20 bis 60/40 enthalten unter den Gesichtspunkten der Fixierbarkeit bei niedriger Temperatur und der Haltbarkeit.
Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Toner, enthaltend ein Harzbindemittel, das einen Polyester C, erhalten durch Polykondensieren eines Carbonsäurebestandteils, enthaltend eine Isophthalsäureverbindung und eine Fumarsäure-/Maleinsäureverbindung, und eines Alkoholbestandteils, enthält.
Die Isophthalsäureverbindung ist in dem Polyester C in einer Menge von vorzugsweise 50 Mol-% oder mehr, stärker bevorzugt 60 Mol-% oder mehr und noch stärker bevorzugt 70 Mol-% oder mehr des Carbonsäurebestandteils enthalten unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Übertragungseffizienz.
Außerdem ist die Fumarsäure-/Maleinsäureverbindung in dem Polyester C in einer Menge von vorzugsweise 20 bis 70 Mol, stärker bevorzugt 30 bis 60 Mol und noch stärker bevorzugt 40 bis 50 Mol, bezogen auf 100 Mol der Isophthalsäureverbindung, enthalten unter den Gesichtspunkten der Verbesserung der Übertragungseffizienz und der Fixierbarkeit bei niedriger Temperatur.
Der Polyester wird durch Polykondensieren der Rohmaterialmonomeren eines Alkoholbestandteils und eines Carbonsäurebestandteils, wie z. B. einer Carbonsäure, einem Carbonsäureanhydrid oder eines Carbonsäureesters, erhalten.
Der Alkoholbestandteil des Polyesters schließt ein Alkylenoxidaddukt von Bisphenol A, dargestellt durch die Formel (I):
wobei RO und OR Oxyalkylenreste sind, wobei R eine Ethylengruppe und/oder eine Propylengruppe ist; x und y, die jeweils positive Zahlen sind, die Anzahl der Mole an addiertem Alkylenoxid sind, wobei der Durchschnittswert der Summe von x und y vorzugsweise 1 bis 16, stärker bevorzugt 1 bis 8 und noch stärker bevorzugt 1,5 bis 4 beträgt; Ethylenglycol, Propylenglycol, Glycerol, Pentaerythrit, Trimethylolpropan, hydriertes Bisphenol A, Sorbitol oder Alkylen(2 bis 4 Kohlenstoffatome)oxid(durchschnittliche Anzahl der Mole: 1 bis 16)addukte davon; und dergleichen ein.
Von diesen ist das durch die Formel (I) dargestellte Alkylenoxidaddukt von Bisphenol A bevorzugt unter den Gesichtspunkten der Haltbarkeit und der triboelektrischen Aufladbarkeit des Toners, und ist ein Propylenoxidaddukt von Bisphenol A, bei dem das R in der Formel (I) eine Propylengruppe ist, stärker bevorzugt unter dem Gesichtspunkt, den Speichermodul bei 50°C zu erhöhen und dadurch zu verhindern, dass ein externer Zusatzstoff eingebettet wird.
Das durch die Formel (I) dargestellte Alkylenoxidaddukt von Bisphenol A ist in einer Menge von vorzugsweise 5 Mol-% oder mehr, stärker bevorzugt 50 Mol-% oder mehr und noch stärker bevorzugt im Wesentlichen 100 Mol-% des Alkoholbestandteils enthalten unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Übertragungseffizienz. Das Propylenoxidaddukt von Bisphenol A, bei welchem das R in der Formel (I) eine Propylengruppe ist, ist in einer Menge von vorzugsweise 10 bis 100 Mol-% und stärker bevorzugt 20 bis 100 Mol-%, bezogen auf die Gesamtmenge des durch die Formel (I) dargestellten Alkylenoxidaddukts von Bisphenol A, enthalten.
Außerdem schließt der Carbonsäurebestandteil außer der Isophthalsäureverbindung und der Fumarsäure-/Maleinsäureverbindung Dicarbonsäuren, wie z. B. Phthalsäure, Terephthalsäure, Adipinsäure und Bernsteinsäure; Bernsteinsäuren, die mit einem Alkylrest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen oder einem Alkenylrest mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen substituiert sind, wie z. B. Dodecenylbernsteinsäure und Octenylbernsteinsäure; Tricarbon- oder höher mehrwertige Carbonsäuren, wie z. B. Trimellithsäure und Pyromellithsäure; Säureanhydride davon und Alkyl(1 bis 8 Kohlenstoffatome)ester dieser Säuren; und dergleichen ein.
Außerdem kann der Alkoholbestandteil passend einen einwertigen Alkohol enthalten und der Carbonsäurebestandteil kann passend eine Monocarbonsäureverbindung enthalten unter dem Gesichtspunkt der Einstellung des Molekulargewichts des Polyesters und dergleichen.
In der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass die Polyester A bis C alle lineare Polyester sind unter dem Gesichtspunkt der Fixierbarkeit bei niedriger Temperatur. In der vorliegenden Erfindung bezieht sich der lineare Polyester auf einen Polyester, der ein dreiwertiges oder höher mehrwertiges Monomer, d. h. einen dreiwertigen oder mehrwertigen Alkohol und/oder eine drei oder höher mehrwertige Carbonsäureverbindung, in einer Menge von weniger als 1 Mol-% der Gesamtmenge des Carbonsäurebestandteils und des Alkoholbestandteils enthält, und es ist bevorzugt, dass das dreiwertige oder höher mehrwertige Monomer im Wesentlichen nicht enthalten ist. Auf der anderen Seite bezeichnet ein nichtlinearer Polyester einen Polyester, der ein dreiwertiges oder höher mehrwertiges Monomer in einer Menge von 1 Mol-% oder mehr der Gesamtmenge des Carbonsäurebestandteils und des Alkoholbestandteils enthält. Es ist bevorzugt, dass das Harzbindemittel des erfindungsgemäßen Toners keinen nichtlinearen Polyester enthält unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Fixierbarkeit des Toners bei niedriger Temperatur.
Der Polyester wird z. B. durch Polykondensieren eines Alkoholbestandteils und eines Carbonsäurebestandteils in einer Inertgasatmosphäre bei einer Temperatur von 180°C bis 250°C bei Bedarf unter Verwendung eines Veresterungskatalysators hergestellt.
Die Polyester A bis C weisen jeweils einen Erweichungspunkt von vorzugsweise 90°C oder mehr, stärker bevorzugt 95°C oder mehr und noch stärker bevorzugt 100°C oder mehr auf unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Haltbarkeit des Toners. Außerdem weisen die Polyester jeweils einen Erweichungspunkt von vorzugsweise 120°C oder weniger, stärker bevorzugt 115°C oder weniger und noch stärker bevorzugt 110°C oder weniger auf unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Fixierbarkeit des Toners bei niedriger Temperatur. Mit anderen Worten, wenn diese Gesichtspunkte zusammengenommen werden, weisen die Polyester jeweils einen Erweichungspunkt von vorzugsweise 90 bis 120°C, stärker bevorzugt 95 bis 115°C und noch stärker bevorzugt 100 bis 110°C auf. Es ist bevorzugt, dass das gesamte Harzbindemittel einen Erweichungspunkt in dem vorstehenden Bereich aufweist.
Die Polyester A bis C weisen jeweils eine Glasübergangstemperatur von vorzugsweise 50°C oder mehr und stärker bevorzugt 55°C oder mehr auf unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Haltbarkeit des Toners. Außerdem weisen die Polyester jeweils eine Glasübergangstemperatur von vorzugsweise 85°C oder weniger und stärker bevorzugt 80°C oder weniger auf unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Fixierbarkeit des Toners bei niedriger Temperatur. Mit anderen Worten, wenn diese Gesichtspunkte zusammengenommen werden, weisen die Polyester jeweils eine Glasübergangstemperatur von vorzugsweise 50 bis 85°C und stärker bevorzugt 55 bis 80°C auf. Dabei ist die Glasübergangstemperatur eine physikalische Eigenschaft, die einem amorphen Harz eigen ist und welche nicht bei einem kristallinen Harz gemessen werden kann. Der Polyester in der vorliegenden Erfindung kann jedoch auch ein kristalliner Polyester sein.
Sowohl für den Erweichungspunkt als auch die Glasübergangstemperatur ist es im Falle, dass der Polyester wie in der vorstehend erwähnten ersten Ausführungsform mehrere Polyester enthält, bevorzugt, dass das gewichtete Mittel davon in denn vorstehend genannten Bereich liegt.
Hier, in der vorliegenden Erfindung, kann der Polyester ein Polyester sein, der in einem Maße, dass seine Eigenschaften nicht wesentlich beeinträchtigt sind, modifiziert ist. Der modifizierte Polyester bezieht sich auf einen gepfropften Polyester oder einen Polyester, der mit Phenol, Urethan, Epoxid oder dergleichen geblockt ist, gemäß den Verfahren, die z. B. in JP-A-Hei-11-133668 , JP-A-Hei-10-239903 , JP-A-Hei-8-20636 und dergleichen beschrieben sind.
Die Polyester A und B sind in einer Gesamtmenge oder der Polyester C ist in einer Menge von vorzugsweise 70 bis 100 Gew.-% und stärker bevorzugt im Wesentlichen 100 Gew.-% des Harzbindemittels enthalten unter dem Gesichtspunkt, die Fixierbarkeit bei niedriger Temperatur und die Übertragungseffizienz zu verbessern.
In dem Polyester (in der ersten Ausführungsform dem Polyester A, dem Polyester B und dem Polyester außer dem Polyester A und dem Polyester B; in der zweiten Ausführungsform dem Polyester C und dem Polyester außer dem Polyester C) des Harzbindemittels ist die Isophthalsäureverbindung in einer Menge von 10 Gew.-% oder mehr, vorzugsweise 15 Gew.-% oder mehr, stärker bevorzugt 20 Gew.-% oder mehr der Gesamtmenge der Rohmaterialmonomeren für alle Polyester, im Besonderen der Gesamtmenge der Monomere des Carbonsäurebestandteils und der Monomere des Alkoholbestandteils, enthalten unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Übertragbarkeit und der Bilddichte des Toners. Auch ist die Isophthalsäureverbindung in einer Menge von 35 Gew.-% oder weniger, vorzugsweise 30 Gew.-% oder weniger und stärker bevorzugt 25 Gew.-% oder weniger der Gesamtmenge der Rohmaterialmonomere für alle Polyester enthalten unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Fixierbarkeit bei niedriger Temperatur. Wenn diese Gesichtspunkte zusammengenommen werden, ist die Isophthalsäureverbindung im Besonderen in einer Menge von 10 bis 35 Gew.-%, vorzugsweise 15 bis 30 Gew.-% und stärker bevorzugt 20 bis 25 Gew.-% enthalten.
Außerdem ist die Fumarsäure-/Maleinsäureverbindung in einer Menge von 1 Gew.-% oder mehr, vorzugsweise 3 Gew.-% oder mehr und stärker bevorzugt 5 Gew.-% oder mehr der Gesamtmenge der Rohmaterialmonomere für alle Polyester enthalten unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Fixierbarkeit des Toners bei niedriger Temperatur. Auch ist die Fumarsäure-/Maleinsäureverbindung in einer Menge von 15 Gew.-% oder weniger, vorzugsweise 13 Gew.-% oder weniger und stärker bevorzugt 10 Gew.-% oder weniger der Gesamtmenge der Rohmaterialmonomere für alle Polyester enthalten unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Übertragbarkeit und der Haltbarkeit des Toners. Wenn diese Gesichtspunkte zusammengenommen werden, ist die Fumarsäure-/Maleinsäureverbindung im Besonderen in einer Menge von 1 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 3 bis 12 Gew.-% und stärker bevorzugt 5 bis 10 Gew.-% enthalten.
Außerdem sind die Isophthalsäureverbindung und die Fumarsäure-/Maleinsäureverbindung in einer Gesamtmenge von 20 bis 36 Gew.-%, vorzugsweise 25 bis 33 Gew.-% und stärker bevorzugt 28 bis 31 Gew.-% der Gesamtmenge der Rohmaterialmonomere für alle Polyester enthalten unter dem Gesichtspunkt, die Fixierbarkeit bei niedriger Temperatur, die Übertragbarkeit, die Bilddichte und die Haltbarkeit alle zu erfüllen.
In der vorliegenden Erfindung kann das Harzbindemittel passend einen Polyester außer den vorstehend genannten Polyester A bis C und andere Harzbindemittel enthalten, und zwar in einen Maße, dass die Wirkungen der vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigt werden. Andere Harzbindemittel schließen Vinylharze, Epoxidharze, Polycarbonate, Polyurethane und dergleichen ein.
Es ist bevorzugt, dass der Toner der vorliegenden Erfindung einen farbgebenden Stoff, ein Wachs, ein Ladungssteuermittel und dergleichen enthält. Als farbgebender Stoff können alle Farbstoffe, Pigmente und dergleichen, welche als farbgebende Stoffe für einen Toner verwendet werden, verwendet werden und es können Ruße, Phthalocyaninblau, Permanentbraun FG, Brillantechtscharlach, Pigmentgrün B, Rhodamin-B Base, Lösungsmittelrot 49, Lösungsmittelrot 146, Lösungsmittelblau 35, Chinacridon, Carmin 6B, Isoindolin, Disazogelb und dergleichen verwendet werden. Der farbgebende Stoff ist in einer Menge von vorzugsweise 1 bis 40 Gewichtsteilen und stärker bevorzugt 2 bis 10 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Harzbindemittels, enthalten. Die Toner der vorliegenden Erfindung können beliebig Schwarztoner oder Farbtoner sein.
Das Wachs schließt aliphatische Kohlenwasserstoffwachse, wie z. B. Polypropylene mit niedrigem Molekulargewicht, Polyethylene mit niedrigem Molekulargewicht, Polypropylen-Polyethylen-Copolymere mit niedrigern Molekulargewicht, mikrokristalline Wachse, Paraffinwachse und Fischer-Tropsch-Wachse und Oxide davon; Esterwachse, wie z. B. Carnaubawachs, Montanwachs und Sazolwachs und entsäuerte Wachse davon, und Fettsäureesterwachse; Fettsäureamide, Fettsäuren, höhere Alkohole, Metallsalze von Fettsäuren und dergleichen ein. Von diesen sind die aliphatischen Kohlenwasserstoffwachse und die Esterwachse bevorzugt unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Trenneigenschaft und der Stabilität; die Esterwachse stärker bevorzugt und das Carnaubawachs noch stärker bevorzugt unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Fixierbarkeit. Diese Wachse können allein oder in einem Gemisch aus zwei oder mehr Arten enthalten sein.
Das Wachs weist einen Schmelzpunkt von vorzugsweise 60 bis 100°C, stärker bevorzugt 70 bis 95°C und noch stärker bevorzugt 80 bis 90°C auf unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Fixierbarkeit des Toners bei niedriger Temperatur und der Dispergierbarkeit des farbgebenden Stoffes.
Das Wachs ist in einer Menge von vorzugsweise 4 Gewichtsteilen oder weniger, stärker bevorzugt 0,5 bis 3 Gewichtsteilen und noch stärker bevorzugt 1 bis 2,5 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Harzbindemittels, enthalten unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Haltbarkeit des Trägers.
Das Ladungssteuermittel ist nicht besonders beschränkt. Das negativ aufladbare Ladungssteuermittel schließt metallhaltige Azofarbstoffe, z. B. ”VARIFAST BLACK 3804”, ”BONTRON S-31” (hier: im Handel erhältlich von der Orient Chemical Co., Ltd.), ”T-77” (im Handel erhältlich von der Hodogaya Chemical Co., Ltd.), ”BONTRON S-32”, ”BONTRON S-34”, ”BONTRON S-36” (hier: im Handel erhältlich von der Orient Chemical Co., Ltd.), ”ATZEN SPILON BLACK TRH” (im Handel erhältlich von der Hodogaya Chemical Co., Ltd.) und dergleichen; Kupferphthalocyaninfarbstoffe; Metallkomplexe von Alkylderivaten der Salicylsäure, z. B. ”BONTRON E-81”, ”BONTRON E-82”, ”BONTRON E-84”, ”BONTRON E-85” (hier: im Handel erhältlich von der Orient Chemical Co., Ltd.) und dergleichen; Nitroimidazolderivate; Borkomplexe der Benzilsäure, z. B. ”LR-147” (im Handel erhältlich von der Japan Carlit, Ltd.) und dergleichen ein. Von diesen sind die metallhaltigen Azofarbstoffe und die Metallkomplexe von Alkylderivaten der Salicylsäure bevorzugt und die metallhaltigen Azofarbstoffe stärker bevorzugt unter den Gesichtspunkten der triboelektrischen Stabilität und der Umweltbeständigkeit.
Das positiv aufladbare Ladungssteuermittel schließt Nigrosinfarbstoffe, z. B. ”Nigrosine Base EX”, ”Oil Black BS”, ”Oil Black SO”, ”BONTRON N-01”, ”BONTRON N-07”, ”BONTRON N-09”, ”BONTRON N-11” (hier: im Handel erhältlich von der Orient Chemical Co., Ltd.) und dergleichen; Triphenylmethan-basierte Farbstoffe, die ein tertiäres Amin als Seitenkette enthalten; quartäre Ammoniumsalzverbindungen, z. B. ”BONTRON P-51”, ”BONTRON P-52” (hier: im Handel erhältlich von der Orient Chemical Co., Ltd.), ”TP-415” (im Handel erhältlich von der Hodogaya Chemical Co., Ltd.), Cetyltrimethylammoniurnbrornid, ”COPY CHARGE PX VP435” (im Handel erhältlich von der Clariant GmbH) und dergleichen; Polyaminharze, z. B. ”AFP-B” (im Handel erhältlich von der Orient Chemical Co., Ltd.) und dergleichen; und Imidazolderivate, z. B. ”PLZ-2001”, ”PLZ-8001” (hier: im Handel erhältlich von der Shikoku Kasei K. K.) und dergleichen ein. Von diesen sind die Nigrosinfarbstoffe und die Triphenylmethan-basierten Farbstoffe bevorzugt und die Nigrosinfarbstoffe stärker bevorzugt unter den Gesichtspunkten der Dispergierbarkeit und der Stabilität der triboelektrischen Ladungen des Toners.
Das Ladungssteuermittel ist in einer Menge von vorzugsweise 0,3 bis 5 Gewichtsteilen und stärker bevorzugt 0,5 bis 3 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Harzbindemittels enthalten unter dem Gesichtspunkt, dem Toner triboelektrische Aufladbarkeit zu verleihen.
Zu dem erfindungsgemäßen Toner kann in geeigneter Weise ferner Zusatzstoff intern oder extern zugefügt werden, wie z. B. ein Mittel zur Verbesserung der Fließfähigkeit, ein Mittel zur Modifizierung der elektrischen Leitfähigkeit, ein Extender, ein verstärkender Füllstoff, wie z. B. ein faseriges Material, ein Antioxidationsmittel, ein Alterungsschutzmittel oder ein Mittel zur Verbesserung der Reinigungsfähigkeit.
Das Verfahren zur Herstellung der Tonermatrixteilchen kann ein beliebiges der bekannten Verfahren sein, wie z. B. ein Knet-Pulverisierungs-Verfahren, ein Emulsions-Phasenumkehr-Verfahren und ein Polymerisationsverfahren, und das Knet-Pulverisierungs-Verfahren ist bevorzugt, da die Herstellung erleichtert wird. Beispielsweise können im Falle eines pulverisierten Toners, der durch das Knet-Pulverisierungs-Verfahren hergestellt wird, Tonermatrixteilchen durch Mischen eines Harzbindemittels, eines Ladungssteuermittels, eines farbgebenden Stoffes, eines Wachses und dergleichen mit einem Mischer, wie z. B. einem Henschel-Mischer, danach Schmelzkneten des Gemisches mit einem geschlossenen Kneter, einem Einschnecken- oder Doppelschneckenextruder oder dergleichen, Abkühlen, Pulverisieren und Klassieren des Produktes hergestellt werden. Zu den erhaltenen Tonermatrixteilchen wird mindestens ein externer Zusatzstoff mit einer mittleren Teilchengröße von 10 bis 100 nm hinzugefügt, wodurch der erfindungsgemäße Toner erhalten wird.
Der externe Zusatzstoff weist eine mittlere Teilchengröße von 10 bis 100 nm auf unter den Gesichtspunkten die Übertragbarkeit zu verbessern, die Ablösung zu vermeiden und die Aggregation des Toners zu verhindern, und die externen Zusatzstoffe können allein oder in einer Kombination aus zwei oder mehr Arten verwendet werden. Wenn zwei Arten von externen Zusatzstoffen in Kombination verwendet werden, ist es bevorzugt, dass ein externer Zusatzstoff mit einer mittleren Teilchengröße von 10 nm oder mehr und weniger als 30 nm (kleinerer externer Zusatzstoff) und ein externer Zusatzstoff mit einer mittleren Teilchengröße von 30 bis 100 nm (größerer externer Zusatzstoff) in Kombination verwendet werden unter den Gesichtspunkten, für Fließfähigkeit zu sorgen und zu verhindern, dass der externe Zusatzstoff eingebettet wird. Der kleinere externe Zusatzstoff und der größere externe Zusatzstoff liegen in einem Gewichtsverhältnis, d. h. kleinerer externer Zusatzstoff/größerer externer Zusatzstoff, von vorzugsweise 1/10 bis 10/1 und stärker bevorzugt 1/5 bis 5/1 vor.
Der externe Zusatzstoff schließt anorganische Feinteilchen aus Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Titandioxid, Zirconiumdioxid, Zinnoxid, Zinkoxid und dergleichen ein. Von diesen ist Siliciumdioxid mit einer geringen Dichte bevorzugt unter dem Gesichtspunkt, zu verhindern, dass der externe Zusatzstoff eingebettet wird.
Das Siliciumdioxid ist vorzugsweise ein hydrophobes Siliciumdioxid, welches einer Hydrophobisierungsbehandlung unterzogen wird, unter dem Gesichtspunkt der Umweltbeständigkeit. Das Verfahren für eine Hydrophobisierungsbehandlung ist nicht besonders beschränkt und das Mittel zur hydrophoben Behandlung schließt Hexamethyldisilazan (HMDS), Dimethyldichlorsilan (DMDS), Siliconöl, Methyltriethoxysilan und dergleichen ein. Von diesen sind Hexamethyldisilazan und Dimethyldichlorsilan bevorzugt. Die Menge des Mittels zur hydrophoben Behandlung beträgt vorzugsweise 1 bis 7 mg/m² Oberfläche der anorganischen Feinteilchen.
Der externe Zusatzstoff mit einer mittleren Teilchengröße von 10 bis 100 nm ist in einer Menge von vorzugsweise 0,1 bis 5 Gewichtsteilen und stärker bevorzugt 0,3 bis 3 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile der Tonermatrixteilchen, enthalten. Ein externer Zusatzstoff mit einer mittleren Teilchengröße von weniger als 10 nm oder ein externer Zusatzstoff mit einer mittleren Teilchengröße von mehr als 100 nm können geeigneterweise in einem Umfang, dass die Wirkungen der vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigt werden, enthalten sein.
Der Mischer, der beim Mischen der Tonermatrixteilchen und des externen Zusatzstoffes zu verwenden ist, ist vorzugsweise eine beim Trockenmischen verwendete Rührvorrichtung wie z. B. ein Schnellrührer, wie etwa ein Henschel-Mischer oder ein Super-Mischer, oder ein V-Mischer. Der externe Zusatzstoff kann vorher zugemischt und in einen Schnellrührer oder einen V-Mischer gegeben werden oder separat zugefügt werden.
Der erfindungsgemäße Toner weist einen Volumenmedian der Teilchengröße (D₅₀) von vorzugsweise 3 bis 15 μm und stärker bevorzugt 4 bis 10 μm auf unter dem Gesichtspunkt, eine stabile Entwickelbarkeit zu erhalten. Der hier verwendete Begriff ”Volumenmedian der Teilchengröße (D₅₀)” bezeichnet eine Teilchengröße, bei der die kumulative Häufigkeit der Volumina, berechnet aus dem Volumenprozentsatz, ausgehend von der geringeren Teilchengröße, 50% beträgt.
Der erfindungsgemäße Toner enthält einen Polyester, bei welchem Isophthalsäure, die sehr reaktionsfreudig gegenüber einem Alkoholbestandteil ist und in der Lage ist, den Restmonomergehalt deutlich zu reduzieren, als Carbonsäurebestandteil verwendet wird. Durch die Reduzierung des Bestandteils mit niedrigem Molekulargewicht in dem Toner kann verhindert werden, dass der Zusatzstoff infolge einer Verringerung der Elastizität des Polyesters eingebettet wird. Deshalb ist der Bestandteil mit niedrigem Molekulargewicht mit einem Molekulargewicht von 1.000 oder weniger, welcher in dem Tetrahydrofuran-löslichen Bestandteil des Toners enthalten sein kann, in einer Menge von vorzugsweise 4,0 Gew.-% oder weniger, stärker bevorzugt 3,8 Gew.-% oder weniger und noch stärker bevorzugt 3,6 Gew.-% oder weniger des gesamten löslichen Bestandteils enthalten.
Der Tetrahydrofuran-lösliche Bestandteil des Toners weist ein Zahlenmittel des Molekulargewichts von vorzugsweise 2.000 oder mehr und stärker bevorzugt 2.500 oder mehr auf unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Übertragungseffizienz und der Tetrahydrofuran-lösliche Bestandteil weist ein Zahlenmittel des Molekulargewichts von vorzugsweise 5.000 oder weniger und stärker bevorzugt 4.500 oder weniger auf unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Fixierbarkeit bei niedriger Temperatur. Wenn diese Gesichtspunkte zusammengenommen werden, weist der Tetrahydrofuran-lösliche Bestandteil im Besonderen ein Zahlenmittel des Molekulargewichts von vorzugsweise 2.000 bis 5.000 und stärker bevorzugt 2.500 bis 4.500 auf. Außerdem weist der Tetrahydrofuran-lösliche Bestandteil unter dem gleichen Gesichtspunkt ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von vorzugsweise 8.000 oder mehr stärker bevorzugt 9.000 oder mehr auf und weist der Tetrahydrofuran-lösliche Bestandteil ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von vorzugsweise 15.000 oder weniger und stärker bevorzugt 14.000 oder weniger auf. Wenn diese Gesichtspunkte zusammengenommen werden, weist der Tetrahydrofuran-lösliche Bestandteil im Besonderen ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von vorzugsweise 8.000 bis 15.000 und stärker bevorzugt 9.000 bis 14.000 auf.
Der erfindungsgemäße Toner weist einen Speichermodul G' bei 50°C bei einer Frequenz von 6,28 rad/s von vorzugsweise 3,0 × 10⁷ bis 3,0 × 10⁸ Pa, stärker bevorzugt 3,5 × 10 bis 1,0 × 10⁸ Pa und noch stärker bevorzugt 4,0 × 10⁷ bis 8,0 × 10⁷ Pa auf unter den Gesichtspunkten, sowohl zu verhindern, dass der externe Zusatzstoff des Toners in der Entwicklungseinrichtung eingebettet wird, wodurch eine stabile Bilddichte aufrechterhalten wird, als auch die Fixierbarkeit bei niedriger Temperatur zu erfüllen. Der Speichermodul des Toners kann mit einem Rohmaterialmonomer des Harzbindemittels oder einem Bestandteil des Toners mit niedrigem Molekulargewicht eingestellt werden.
Der erfindungsgemäße Toner weist einen Erweichungspunkt von 90°C oder mehr, vorzugsweise 95°C oder mehr und stärker bevorzugt 100°C oder mehr auf unter dem Gesichtspunkt, die Haltbarkeit des Toners zu verbessern, und der Toner weist einen Erweichungspunkt von 120°C oder weniger, vorzugsweise 115°C oder weniger und stärker bevorzugt 110°C oder weniger auf unter dem Gesichtspunkt, die Fixierbarkeit des Toners bei niedriger Temperatur zu verbessern. Wenn diese Gesichtspunkte zusammengenommen werden, weist der Toner im Besonderen einen Erweichungspunkt von 90 bis 120°C, vorzugsweise 95 bis 115°C und stärker bevorzugt 100 bis 110°C auf. Außerdem weist der Toner eine Glasübergangstemperatur von vorzugsweise 50°C oder mehr und stärker bevorzugt 55°C oder mehr auf unter dem Gesichtspunkt, die Haltbarkeit und die Lagerstabilität des Toners zu verbessern, und weist der Toner eine Glasübergangstemperatur von vorzugsweise 70°C oder weniger und stärker bevorzugt 65°C oder weniger auf unter dem Gesichtspunkt, die Fixierbarkeit des Toners bei niedriger Temperatur zu verbessern. Wenn diese Gesichtspunkte zusammengenommen werden, weist der Toner im Besonderen eine Glasübergangstemperatur von vorzugsweise 50 bis 70°C und stärker bevorzugt 55 bis 65°C auf.
Der erfindungsgemäße Toner, der eine ausgezeichnete Fixierbarkeit bei niedriger Temperatur und eine gute Übertragbarkeit aufweist, ist in einer Einrichtung zur Erzeugung fixierter Bilder nach einem kontaktfreien Schmelzverfahren, wie z. B. dem Ofen-Schmelzen und dem Flash-Schmelzen verwendbar. Der Toner ist auch dafür geeignet, in einer Einrichtung zur Erzeugung eines fixierten Bildes unter Verwendung einer hohen Geschwindigkeit, die eine lineare Geschwindigkeit von 800 mm/s oder mehr und vorzugsweise 1000 bis 3000 mm/s aufweist, verwendet zu werden. Der Begriff ”lineare Geschwindigkeit” bezeichnet hier die Verarbeitungsgeschwindigkeit einer Einrichtung zur Erzeugung fixierter Bilder, welche durch die Geschwindigkeit der Papierzuführung am Fixierelement bestimmt ist. Im Übrigen erzeugt der Toner der vorliegenden Erfindung einen Heiß-Offset, wenn er in einer Einrichtung zur Erzeugung fixierter Bilder nach einem Kontaktschmelzverfahren verwendet wird, so dass der Toner nicht dafür geeignet ist, als Toner für das Kontaktschmelzen verwendet zu werden.
Außerdem ist das erfindungsgemäße Verfahren zur Entwicklung des Toners nicht besonders beschränkt und der Toner ist dafür geeignet, auch in einer Einrichtung zur Erzeugung fixierter Bilder nach einem kontaktfreien Entwicklungsverfahren verwendet zu werden, da ein externer Zusatzstoff weniger wahrscheinlich in die Toneroberfläche eingebettet wird, so dass der Toner eine ausgezeichnete triboelektrische Aufladbarkeit, Übertragbarkeit und Haltbarkeit aufweist.
Der Toner der vorliegenden Erfindung kann direkt als Toner für die Einkomponenten-Entwicklung verwendet werden oder mit einem Träger gemischt werden, um einen Zweikomponenten-Entwickler herzustellen.
In der vorliegenden Erfindung ist als Träger ein Träger mit einer geringen Sättigungsmagnetisierung, welcher einen schwächeren Kontakt mit Substraten, wie etwa einer Photoleiterwalze, aufweist, bevorzugt unter dem Gesichtspunkt der Bildeigenschaften. Der Träger weist eine Sättigungsmagnetisierung von vorzugsweise 40 bis 100 Am²/kg und stärker bevorzugt 50 bis 90 Am²/kg auf. Der Träger weist eine Sättigungsmagnetisierung von vorzugsweise 100 Am²/kg oder weniger auf unter dem Gesichtspunkt, die Härte der Magnetbürste zu kontrollieren und die Tonreproduzierbarkeit zu bewahren, und der Träger weist eine Sättigungsmagnetisierung von vorzugsweise 40 Am²/kg oder mehr auf unter dem Gesichtspunkt, das Anhaften des Trägers und Tonerstaub zu verhindern.
Als Kernmaterial für den Träger kann ohne irgendeine Beschränkung ein beliebiges bekanntes Material verwendet werden. Das Kernmaterial schließt z. B. ferromagnetische Metalle, wie z. B. Eisen, Cobalt und Nickel; Legierungen und Verbindungen, wie z. B. Magnetit, Hematit, Ferrit, Kupfer-Zink-Magnesium-Ferrit, Mangan-Ferrit und Magnesium-Ferrit; Glaskügelchen; und dergleichen ein. Von diesen sind Magnetit, Ferrit, Kupfer-Zink-Magnesium-Ferrit und Mangan-Ferrit bevorzugt unter dem Gesichtspunkt der triboelektrischen Aufladbarkeit.
Die Oberfläche des Trägers kann mit einem Harz beschichtet sein unter dem Gesichtspunkt, die Bildung von Tonerablagerungen (engl.: toner scumming) auf dem Träger zu verhindern. Das Harz zum Beschichten der Oberfläche des Trägers kann in Abhängigkeit von den Tonermaterialien variieren und schließt z. B. Fluorharze, wie z. B. Polytetrafluorethylene, Monochlortrifluorethylenpolymere und Poly(vinylidenfluoride); Siliconharze, wie z. B. Polydimethylsiloxan; Polyester, Styrolharze; Acrylharze; Polyamide; Polyvinylbutyrale; Aminoacrylatharze und dergleichen ein. Diese Harze können allein oder in einer Kombination von zwei oder mehr Arten verwendet werden. Das Verfahren zum Beschichten des Kernmaterials mit einem Harz ist nicht besonders beschränkt und schließt z. B. ein Verfahren, bei dem ein Beschichtungsmaterial, wie z. B. ein Harz, in einem Lösungsmittel gelöst oder suspendiert wird und die aufzutragende Lösung oder Suspension auf ein Kernmaterial aufgebracht wird, ein Verfahren, bei dem einfach im Pulverzustand gemischt wird, und dergleichen ein.
Bei einem Zweikomponenten-Entwickler, der durch Mischen des Toners mit einem Träger erhalten wird, ist der Toner in einer Menge von vorzugsweise 0,5 bis 10 Gewichtsteilen und stärker bevorzugt 2 bis 8 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Trägers, enthalten unter den Gesichtspunkten der Fließfähigkeit des Entwicklers und der Reduzierung von Hintergrundschleier und Stauberzeugung.
BEISPIELE
Die folgenden Beispiele dienen der näheren Beschreibung und Demonstration von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Die Beispiele sind lediglich zu Zwecken der Veranschaulichung angegeben und sind nicht als Beschränkung der vorliegenden Erfindung auszulegen.
[Erweichungspunkte (Tm) der Harze und Toner]
Der Erweichungspunkt bezeichnet die Temperatur, bei welcher die Hälfte der Probe ausfließt, wenn die Abwärtsbewegung des Stempels eines Fließprüfgerätes (im Handel erhältlich von der Shimadzu Corporation, CAPILLARY RHEOMETER ”CFT-500D”) gegen die Temperatur aufgetragen wird, wobei die Probe bereitgestellt wird, indem mit dem Stempel eine Last von 1,96 MPa darauf ausgeübt wird und 1 g Probe durch eine Düse mit einer Porengröße von 1 mm und einer Länge von 1 mm extrudiert wird, während die Probe so erwärmt wird, dass die Temperatur mit einer Geschwindigkeit von 6°C/min ansteigt.
[Glasübergangstemperaturen (Tg) der Harze und Toner]
Die Glasübergangstemperatur bezeichnet eine Temperatur am Schnittpunkt der Verlängerung der Basislinie auf gleiches Niveau oder unter die Temperatur des maximalen endothermen Peaks und der Tangentiallinie, die den maximalen Anstieg zwischen dem Beginn des Peaks und der Spitze des Peaks zeigt, was unter Verwendung eines Differential-Scanning-Calorimeters (”DSC210”, im Handel erhältlich von der Seiko Instruments, Inc.) bestimmt wird, indem die Temperatur auf 200°C gesteigert wird, die Probe mit einer Abkühlungsgeschwindigkeit von 10°C/min von dieser Temperatur auf 0°C abgekühlt wird und danach die Temperatur der Probe mit einer Erwärmungsgeschwindigkeit von 10°C/min gesteigert wird.
[Säurezahlen der Harze]
Die Säurezahlen werden gemessen, wie es durch das Verfahren von JIS K0070 vorgeschrieben wird, nur mit der Maßgabe, dass als Messlösungsmittel nicht ein Lösungsmittelgemisch aus Ethanol und Ether, wie es in JIS K0070 vorgeschrieben ist, sondern ein Lösungsmittelgemisch aus Aceton und Toluol (Volumenverhältnis Aceton:Toluol = 1:1)) verwendet wird.
[Schmelzpunkt der Wachse]
Als Schmelzpunkt wird die Temperatur des maximalen endothermen Peaks der Schmelzwärme, erhalten durch Steigern der Temperatur einer Probe auf 200°C unter Verwendung eines Differential-Scanning-Calorimeters (”DSC210”, im Handel erhältlich von der Seiko Instruments, Inc.), Abkühlen der Probe mit einer Abkühlungsgeschwindigkeit von 10°C/min von dieser Temperatur auf 0°C und danach Steigern der Temperatur der Probe mit einer Erwärmungsgeschwindigkeit von 10°C/min, bezeichnet.
[Volumenmedian der Teilchengröße (D₅₀) der Toner]

Messapparatur: Coulter Multisizer II (im Handel erhältlich von der Beckman Coulter Inc.)
Aperturdurchmesser: 50 μm
Analysesoftware: Coulter Multisizer AccuComp Version 1.19 (im Handel erhältlich von der Beckman Coulter Inc.)
Elektrolytlösung: ”Isotone II” (im Handel erhältlich von der Beckman Coulter Inc.)
Dispersion: ”EMULGEN 109P” (im Handel erhältlich von der Kao Corporation, Polyoxyethylenlaurylether, HLB-Wert: 13,6) wird in der vorstehenden Elektrolytlösung so gelöst, dass eine Konzentration von 5 Gew.-% erhalten wird, um eine Dispersion bereitzustellen.
Dispersionsbedingungen: 10 mg einer Messprobe werden zu 5 ml der vorstehenden Dispersion gegeben und das Gemisch wird in einem Ultraschalldispergierer 1 min dispergiert, und es werden 25 ml einer Elektrolytlösung zu der Dispersion gegeben und in einem Ultraschalldispergierer nochmals 1 min dispergiert, um eine Probendispersion herzustellen.
Messbedingungen: Die vorstehende Probendispersion wird zu 100 ml der vorstehenden Elektrolytlösung gegeben, um eine Konzentration einzustellen, bei welcher die Teilchengrößen von 30.000 Teilchen in 20 s gemessen werden können, und danach werden die 30.000 Teilchen vermessen und aus der Teilchengrößenverteilung wird der Volumenmedian der Teilchengröße (D₅₀) erhalten.

[Zahlenmittel des Molekulargewichts (Mn), Gewichtsmittel des Molekulargewichts (Mw) und Gehalt der Toner an dem Bestandteil mit niedrigem Molekulargewicht]
Das Zahlenmittel des Molekulargewichts und das Gewichtsmittel des Molekulargewichts werden aus der Molekulargewichtsverteilung, die durch Gelpermeationschromatographie (GPC) gemäß folgendem Verfahren bestimmt wird, berechnet.
(1) Herstellung der Probenlösung
Ein Toner wird in Tetrahydrofuran gelöst, so dass eine Konzentration von 0,5 g/100 ml erhalten wird. Die erhaltene Lösung wird dann jeweils mit einem Fluorharz-Filter (”FP-200”, im Handel erhältlich von der Sumitomo Electric Industries, Ltd.), der eine Porengröße von 2 mg aufweist, filtriert, um unlösliche Bestandteile zu entfernen, wodurch eine Probenlösung erhalten wird.
(2) Bestimmung der Molekulargewichte
Es werden nachstehendes Messgerät und nachstehende Analysesäule verwendet, als Eluent wird Tetrahydrofuran mit einer Flussrate von 1 ml/min verwendet und die Säule wird in einem Thermostat konstant bei 40°C gehalten. Es werden 100 μl der Probenlösung auf die Säule gespritzt, um ein Molekulargewicht zu bestimmen. Das Molekulargewicht der Probe wird auf der Grundlage einer zuvor aufgenommen Eichkurve berechnet. Die Eichkurve des Molekulargewichts wird unter Verwendung mehrerer Arten monodisperser Polystyrole (A-500 (5,0 × 10²), A-1000 (1,01 × 10³), A-2500 (2,63 × 10³), A-5000 (5,97 × 10³), F-1 (1,02 × 10⁴), F-2 (1,81 × 10⁴), F-4 (3,97 × 10⁴), F-10 (9,64 × 10⁴), F-20 (1,90 × 10⁵), F-40 (4,27 × 10⁵), F-80 (7,06 × 10⁵) und F-128 (1,09 × 10⁶), jeweils im Handel erhältlich von der Tosoh Corporation, als Standardproben aufgenommen.

Messgerät: HLC-8220GPC (im Handel erhältlich von der Tosoh Corporation)
Analysesäule: GMHLX + G3000HXL (im Handel erhältlich von der Tosoh Corporation)

Der Gehalt an dem Bestandteil mit niedrigem Molekulargewicht mit einem Molekulargewicht von 1000 oder weniger, der in dem in dem Toner enthaltenen Tetrahydrofuran-löslichen Bestandteil enthalten ist, wird aus dem Integralwert der durch die vorstehende Messung erhaltenen Molekulargewichtsverteilung erhalten.
[Speichermodul (G') der Toner]
Der Speichermodul wird unter Verwendung eines Gerätes zur Messung der Viskoelastizität (Rheometer), Modell RDA-III (im Handel erhältlich von der Rheometrics Scientific Inc.) bestimmt.

Messvorrichtung:Es werden parallele Platten mit einem Durchmesser 25 mm verwendet.
Messprobe:1 g eines Toners
Messbedingungen: Die Messung wird bei 120°C gestartet und die Probe wird auf 40°C abgekühlt. Danach wird die Probe erneut erwärmt von 40°C auf 160°C. Der Speichermodul bei 50°C bei dieser Wiedererwärmung wird als G'(50) definiert.

Das Messgerät wird auf folgende Bedingungen festgesetzt.

Geometrie: Parallele Platten (25 mm)

Radius: 12,5 (mm)

Spalt: Spalt bei 120°C
Die Innentemperatur des Messgerätes wird auf 120°C gesteigert und dann wird 1 g eines Toners auf die parallelen Platten plaziert. Der geschmolzene Toner haftet fest an der oberen und unteren Platte. Wenn die Axialkraft 0 beträgt, wird der Spalt eingegeben.

1. Dynamisch-mechanische Analyse Frequenz/Temperatur-Sweep
2. Testparameter Deformation: 0,05 (%) Anfangstemperatur: 40 (°C)
3. Sweep-Parameter Sweep-Typ: Diskret Endtemperatur: 160 (°C) Schrittgröße: 1 (°C) Haltezeit: 30 (s) Frequenz: 6,28 (rad/s)
4. Optionen Verzögerung vor dem Test: 30 (s) Korrelationsverzögerung: 0,0 (Zyklen) 1 Zyklus Korrelation: Nein Auto Tension: Ja

[Mittlere Teilchengröße des externen Zusatzstoffes]
Die mittlere Teilchengröße des externen Zusatzstoffes bezeichnet ein Zahlenmittel der Teilchengröße und Teilchengrößen (ein Mittel aus Länge und Breite) von 500 Teilchen werden aus einer mit einem Rasterelektronenmikroskop (SEM) aufgenommenen Photographie bestimmt und der Durchschnittswert davon wird als mittlere Teilchengröße definiert.
[Sättigungsmagnetisierung des Trägers]

(1) Ein Träger wird unter leichtem Klopfen in einen Kunststoffbehälter mit Deckel gefüllt, wobei der Behälter einen Außendurchmesser von 7 min (einen Innendurchmesser von 6 mm) und eine Höhe von 5 mm aufweist. Die Masse des Trägers wird aus der Differenz des Gewichtes des Kunststoffbehälters und des Gewichtes des mit dem Träger gefüllten Kunststoffbehälters bestimmt.
(2) Der mit dem Träger gefüllte Kunststoffbehälter wird in den Probenhalter eines Gerätes zur Messung der magnetischen Eigenschaft ”HV-50H” (V. S. Magnetometer), im Handel erhältlich von der Riken Denshi Co., Ltd., eingesetzt. Die Sättigungsmagnetisierung wird durch Anlegen eines Magnetfeldes von 79,6 kA/m bestimmt, wobei der Kunststoffbehälter unter Verwendung der Vibrationsfunktion geschüttelt wird. Aus dem erhaltenen Wert wird die Sättigungsmagnetisierung pro Masseeinheit berechnet, wobei die Masse des eingefüllten Trägers berücksichtigt wird.

Herstellungsbeispiel 1 für Harze [Harze A. D und J]
Ein 5-Liter-Vierhalskolben, ausgestattet mit einem Stickstoffeinlassrohr, einem Trockenrohr, einem Rührer und einem Thermoelement, wurde mit den in Tabelle 1 aufgeführten Rohmaterialmonomeren und 19,5 g eines Veresterungskatalysators (Dibutylzinnoxid) befüllt und die Komponenten wurden auf 230°C erhitzt und umgesetzt bis ein prozentualer Umsatz von 90% erreicht war. Weiter wurde das Reaktionsgemisch 1 h bei 8,3 kPa umgesetzt, wodurch jeweils die Harze A, D und J bereitgestellt wurden. Der in der vorliegenden Erfindung verwendete prozentuale Umsatz ist ein Wert, der durch die Formel: [Menge an Reaktionswasser (mol)/theoretische Menge an erzeugtem Wasser (mol) × 100] erhalten wird.
Herstellungsbeispiel 2 für Harze [Harze B. G und I]
Ein 5-Liter-Vierhalskolben, ausgestattet mit einem Stickstoffeinlassrohr, einem Trockenrohr, einem Rührer und einem Thermoelement, wurde mit den jeweils in Tabelle 1 aufgeführten Rohmaterialmonomeren, 19,5 g eines Veresterungskatalysators (Dibutylzinnoxid) und 2 g Hydrochinon (einem Polymerisationsinhibitor) befüllt und die Komponenten wurden auf 230°C erhitzt und umgesetzt bis ein prozentualer Umsatz von 90% erreicht war. Weiter wurde das Reaktionsgemisch 1 h bei 8,3 kPa umgesetzt, wodurch jeweils die Harze B, G und I bereitgestellt wurden.
Herstellungsbeispiel 3 für Harze [Harze C und H]
Ein 5-Liter-Vierhalskolben, ausgestattet mit einem Stickstoffeinlassrohr, einem Trockenrohr, einem Rührer und einem Thermoelement, wurde mit BPA-PO, BPA-EO, Isophthalsäure und gegebenenfalls Adipinsäure (nur Harz H), die jeweils in Tabelle 1 aufgeführt sind, und 19,5 g eines Veresterungskatalysators (Dibutylzinnoxid). befüllt und die Komponenten wurden 5 h bei 230°C und weiter 1 h bei 8,3 kPa umgesetzt. Das Reaktionsgemisch wurde auf 210°C abgekühlt und es wurden Fumarsäure, aufgeführt in Tabelle 1, und 2 g Hydrochinon dazugegeben und das Gemisch wurde 5 h umgesetzt und weiter bei 8,3 kPa umgesetzt, bis das Reaktionsgemisch den gewünschten Erweichungspunkt erreichte, wodurch jeweils die Harze C und H bereitgestellt wurden.
Herstellungsbeispiel 4 für Harze (Harze E und F]
Ein 5-Liter-Vierhalskolben, ausgestattet mit einem Stickstoffeinlassrohr, einem Trockenrohr, einem Rührer und einem Thermoelement, wurde mit den in Tabelle 1 aufgeführten Rohmaterialmonomeren und 19,5 g eines Veresterungskatalysators (Dibutylzinnoxid) befüllt und die Komponenten wurden auf 230°C erhitzt und umgesetzt bis ein prozentualer Umsatz von 90% erreicht war. Danach wurde das Reaktionsgemisch auf 185°C abgekühlt, Trimellithsäure, aufgeführt in Tabelle 1, wurde dazugegeben, das Gemisch wurde bei einer Temperatur, die stufenweise auf 210°C erhöht wurde, umgesetzt und das Reaktionsgemisch wurde werter bei 8,3 kPa umgesetzt, bis das Reaktionsgemisch den gewünschten Erweichungspunkt erreichte, wodurch jeweils die Harze E und F bereitgestellt wurden.
Beispiele 1 bis 10 und Vergleichsbeispiele 1 bis 13
100 Gewichtsteile eines in Tabelle 2 aufgeführten Harzbindemittels, 2 Gewichtsteile eines Wachses, ”Carnaubawachs Nr. 1” (im Handel erhältlich von S. Kato & Co., Schmelzpunkt 81°C), 3 Gewichtsteile eines Ladungssteuermittels, ”T-77” (im Handel erhältlich von der Hodogaya Chemical Co., Ltd.), und 6 Gewichtsteile eines Rußes, ”NIPEX60” (im Handel erhältlich von der Evonic Degussa Japan Co., Ltd.) wurden zusammengegeben und die Komponenten 60 s mit einem Henschel-Mischer gemischt. Das erhaltene Gemisch wurde mit einem Doppelschneckenextruder schmelzgeknetet, das schmelzgeknetete Gemisch wurde abgekühlt und mit einer Hammermühle grob auf eine Größe von etwa 1 mm pulverisiert. Das erhaltene grob pulverisierte Produkt wurde mit einer Luftstrahl-Prallmühle fein pulverisiert und das fein pulverisierte Produkt wurde klassiert, um negativ aufladbare Tonermatrixteilchen mit einem Volumenmedian der Teilchengröße (D₅₀) von 8,5 μm bereitzustellen.

100 Gewichtsteile der erhaltenen Tonermatrixteilchen und ein in Tabelle 2 aufgeführter externer Zusatzstoff wurden 3 min mit einem Henschel-Mischer gemischt, um einen Toner bereitzustellen. Die physikalischen Eigenschaften des erhaltenen Toners sind in Tabelle 3 dargestellt.

Tabelle 3

	Physikalische Eigenschaften des Toners
	Tm(°C)	Tg(°C)	Mn	Mw	Bestandteil mit niedrigem Molekulargewicht (Gew.-%) mit einem Molekulargewicht von 1000 oder weniger	G'(Pa) bei 50°C
Beispiel 1	106,4	58,9	4.300	12.900	3,3	4.5 × 10⁷
Beispiel 2	103,5	56,4	4.100	12.400	3,7	3.7 × 10⁷
Beispiel 3	108,1	60,1	4.400	13.000	3,4	4.3 × 10⁷
Beispiel 4	106,8	58,1	4.300	12.800	3,4	4.5 × 10⁷
Beispiel 5	103,6	56,8	4.100	12.200	3,7	3.7 × 10⁷
Beispiel 6	108,9	59,8	4.400	13.100	3,4	4.3 × 10⁷
Beispiel 7	107,1	57,1	4.500	12.500	3,5	4.1 × 10⁷
Beispiel 8	107,0	57,9	4.400	13.300	3,5	4.1 × 10⁷
Beispiel 9	106,4	59,8	3.900	12.700	4,0	3.9 × 10⁷
Beispiel 10	107,9	61,5	4.000	12.900	4,0	3.8 × 10⁷
Vergleichsbeispiel 1	122,4	65,5	4.200	212.000	4,4	4.5 × 10⁷
Vergleichsbeispiel 2	132,8	65,2	3.800	446.000	4,3	1.0 × 10⁸
Vergleichsbeispiel 3	103,9	60,2	3.100	11.900	5,3	2.8 × 10⁷
Vergleichs beispiel 4	106,8	63,5	2.800	11.500	5,9	2.5 × 10⁷
Vergleichsbeispiel 5	106,1	58,9	4.200	12.600	3,6	4.5 × 10⁷
Vergleichsbeispiel 6	106,2	58,7	4.300	12.700	3,5	4.6 × 10⁷
Vergleichsbeispiel 7	101,5	55,0	3.600	12.800	3,9	4.3 × 10⁷
Vergleichsbeispiel 8	110,0	61,2	4.500	13.100	3,4	3.7 × 10⁷
Vergleichsbeispiel 9	10,6	60,7	3.200	11.800	5,8	3.2 × 10⁷
Vergleichsbeispiel 10	107,8	62,1	3.500	12.000	5,5	1 × 10⁷
Vergleichsbeispiel 11	102,1	46,8	3.800	14.100	4,4	2.6 × 10⁷
Vergleichsbeispiel 12	98,2	36,4	3.400	11.100	4,6	2.2 × 10⁷
Vergleichsbeispiel 13	Nicht in einem Toner formbar

Prüfbeispiel 1 [Fixierbarkeit bei niedriger Temperatur]
6 Gewichtsteile des erhaltenen Toners und 94 Gewichtsteile eines Ferritträgers (Volumenmittel der Teilchengröße: 60 μm, Sättigungsmagnetisierung: 68 Am²/kg) wurden zusammengemischt, um einen Zweikomponenten-Entwickler bereitzustellen.
Der erhaltene Zweikomponenten-Entwickler wurde in eine Kopiermaschine, ”AR-505” (im Handel erhältlich von der Sharp Corporation) geladen und dieses so angepasst, dass die Tonermenge 0,6 mg/cm² sein würde. Danach wurden Bilder im Stadium vor der Fixierung entnommen, um unfixierte Bilder bereitzustellen. Die unfixierten Bilder wurden mit einer externen Fixiereinrichtung, und zwar einer modifizierten Fixiereinrichtung für ein Gerät zur Erzeugung fixierter Bilder nach einem kontaktfreien Schmelzverfahren, ”Variostream 9000” (im Handel erhältlich von der Oce Printing Systems GmbH) fixiert, indem die Temperatur auf dem Papier sequentiell von 90 auf 150°C gesteigert wurde, um fixierte Bilder bereitzustellen. Auf die bei jeder Fixiertemperatur erhaltenen fixierten Bilder wurde ”UNICEF Cellophan”-Band (im Handel erhältlich von der Mitsubishi Pencil Co., Ltd., Breite 18 mm, JIS Z-1522) geklebt, so mit einer Walze auf das Band gedrückt, dass eine Last von 500 g ausgeübt wurde, und das Band dann entfernt. Die Bilddichten vor und nach der Entfernung des Bandes wurden gemessen. Die Temperatur auf dem Papier, bei welcher das Verhältnis der Bilddichte nach dem Entfernen des Bandes/vor dem Entfernen des Bandes zuerst 90% übersteigt, wird als niedrigste Fixiertemperatur definiert. Die Fixierbarkeit bei niedriger Temperatur wurde gemäß folgenden Bewertungskriterien bewertet. Je niedriger die niedrigste Fixiertemperatur, desto hervorragender ist die Fixierbarkeit bei niedriger Temperatur. Das bei dem Fixiertest verwendete Papier war ”Copy Bond SF-70NA”-Papier (75 g/m²), im Handel erhältlich von der Sharp Corporation. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 dargestellt.
[Bewertungskriterien]

A: Die niedrigste Fixiertemperatur ist niedriger als 120°C.
B: Die niedrigste Fixiertemperatur ist 120°C oder höher und niedriger als 125°C.
C: Die niedrigste Fixiertemperatur ist 125°C oder höher.

Prüfbeispiel 2 [Übertragbarkeit und Bilddichte]
Ein Zweikomponenten-Entwickler, erhalten in der gleichen Art und Weise wie im Prüfbeispiel 1, wurde in ein Gerät zur Erzeugung fixierter Bilder nach einem kontaktfreien Entwicklungsverfahren ”Variostream 9000” (im Handel erhältlich von der Oce Printing Systems GmbH) geladen und es wurde ein zweistündiger Dauertestdruck mit einem Bedruckungsgrad von 9% und einer linearen Geschwindigkeit von 1.000 mm/s durchgeführt. Danach wurde ein dreistündiger Dauertestdruck mit einem Druckverhältnis von 0,15% durchgeführt, der Drucker gestoppt und die Menge des Toners auf dem Photoleiter (To) und die Menge des Toners auf dem Papier (Tp) ausgewogen. Mit dem Definieren eines Wertes, berechnet durch die Formel: Tp/To × 100, als Übertragungseffizienz, wurde die Übertragbarkeit gemäß folgenden Bewertungskriterien bewertet. Je höher die Übertragungseffizienz, desto hervorragender ist die Übertragbarkeit. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 dargestellt.
[Bewertungskriterien]

A: Die Übertragungseffizienz beträgt 70% oder mehr.
B: Die Übertragungseffizienz beträgt weniger als 70%.

Des Weiteren wurden Bildproben genommen, die unmittelbar vor dem abrupten Stopp erhalten wurden, und mit einem Farbmessgerät ”GretagMacbeth Spectroeye” (im Handel erhältlich von der GretagMacbeth Co.) die Bilddichten an 5 Punkten des bedruckten Teils der fixierten Bilder gemessen und der Mittelwert wurde als Bilddichte (ID) berechnet, um die Bilddichten zu bewerten.
Prüfbeispiel 3 (Tonerablagerungen auf dem Träger]
Ein Zweikomponenten-Entwickler, erhalten in der gleichen Art und Weise wie im Prüfbeispiel 1, wurde in ein Gerät zur Erzeugung fixierter Bilder nach einem kontaktfreien Entwicklungsverfahren und einem Zweikomponenten-Entwicklungsverfahren, ”Variostream 9000” (im Handel erhältlich von der Oce Printing Systems GmbH) geladen und es wurde ein 30-ständiger Dauertestdruck mit einem Druckverhältnis von 9% und einer linearen Geschwindigkeit von 1.000 mm/s durchgeführt. Danach wurde die Menge an Tonerablagerungen auf dem Träger gemäß folgendem Verfahren bestimmt und die Haltbarkeit wurde bewertet. Je kleiner die Menge an Tonerablagerungen auf dem Träger, desto hervorragender ist die Haltbarkeit. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 dargestellt.

(1) Der Zweikomponenten-Entwickler wird mit einem Staubsauger durch ein Sieb mit einer Maschenweite von 20 μm gegeben und mit einem Analysegerät für den gesamten organischen Kohlenstoff (Kohlenstoffanalysegerät, im Handel erhältlich von Horiba, Ltd.) wird die Menge des gesamten organischen Kohlenstoffs auf dem verbleibenden Träger bestimmt.
(2) Der Träger, von welchem die Menge des gesamten organischen Kohlenstoffs in Punkt (1) bestimmt worden war, wird mit Chloroform gewaschen, um den auf dem Träger haftenden Toner zu entfernen. Nach dem Reinigen wird die Menge des gesamten organischen Kohlenstoffs des Trägers bestimmt.
(3) Der Wert, der durch Subtrahieren der in Punkt (2) bestimmten Menge des gesamten organischen Kohlenstoffs von der in Punkt (1) bestimmten Menge des gesamten organischen Kohlenstoffs erhalten wird, wird als die Menge an Tonerablagerungen auf dem Träger definiert. Die Menge an Tonerablagerungen auf dem Träger wird in Gew.-%, bezogen auf den Träger, angegeben.

	Fixierbarkeit bei niedriger Temperatur [Niedrigste Fixiertemp. (°C)]	Übertragbarkeit [Übertragungseffizienz (%)]	Bilddichte	Haltbarkeit [Menge an Tonerablagerungen auf dem Träger (Gew.-%)]
Beispiel 1	A(119)	A (85)	1,9	0,09
Beispiel 2	A(115)	A(81)	1,8	0,12
Beispiel 3	B(123)	A(88)	1,9	0,08
Beispiel 4	B(121)	A(83)	1,8	0,09
Beispiel 5	A(116)	A(78)	1,8	0,11
Beispiel 6	B(123)	A(79)	1,8	0,10
Beispiel 7	A(118)	A(82)	1,8	0,18
Beispiel 8	A(119)	A(78)	1,8	0,15
Beispiel 9	B(120)	A(71)	1,7	0,10
Beispiel 10	B(124)	A(72)	1,7	0,08
Vergleichsbeispiel 1	C(129)	A(82)	1,8	0,07
Vergleichsbeispiel 2	C(138)	A(83)	1,8	0,05
Vergleichsbeispiel 3	A(115)	B(58)	1,3	0,08
Vergleichsbeispiel 4	B(122)	B(45)	1,2	0,09
Vergleichsbeispiel 5	B(121)	B(51)	1,3	0,08
Vergleichsbeispiel 6	A(110)	B(59)	1,3	0,08
Vergleichsbeispiel 7	A(110)	A(85)	1,8	0,23
Vergleichsbeispiel 8	C(128)	A(82)	1,8	0,08
Vergleichsbeispiel 9	B(121)	B(61)	1,5	0,09
Vergleichsbeispiel 10	B(124)	B(59)	1,4	0,09
Vergleichsbeispiel 11	A(115)	B(53)	1,3	0,25
Vergleichsbeispiel 12	A(103)	B(35)	1,0	0,31

Aus den vorstehenden Ergebnissen ist ersichtlich, dass die Toner der Beispiele 1 bis 10 verglichen mit den Toner der Vergleichsbeispiele 1 bis 12 sowohl in der Fixierbarkeit bei niedriger Temperatur als auch der Haltbarkeit ausgezeichnet sind, sowie eine mute Übertragungseffizienz und gute Bilddichten aufrechterhalten können, auch wenn ein Dauerdruck mit einem niedrigen Druckverhältnis ausgeführt wird.
Im Übrigen wurde bei Verwendung der Toner der Beispiele 1 bis 10 in einem Gerät zur Erzeugung fixierter Bilder gemäß einem Kontaktschmelzverfahren ”AR-5330” (im Handel erhältlich von der Sharp Corporation) ein Heiß-Offset erzeugt, so dass die Toner nicht für ein Kontaktschmelzverfahren verwendet werden könnten.
Der erfindungsgemäße Toner für das kontaktfreie Schmelzen ist geeignet dafür, beim Entwickeln von Latentbildern, die z. B. in der Elektrophotographie, einem elektrostatischen Aufzeichnungsverfahren, einem elektrostatischen Druckverfahren oder dergleichen erzeugt werden, verwendet zu werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- JP 3003936 B [0002]
- US 5079123 A [0002]
- JP 3415909 B [0002]
- US 5395726 A [0002]
- JP 2006-47879 A [0002]
- JP 149865 [0003]
- JP 2003-29460 A [0004]
- JP 4-338973 [0004]
- JP 8-30027 [0005]
- JP 11-133668 [0036]
- JP 10-239903 [0036]
- JP 8-20636 [0036]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

- JIS K0070 [0071]
- JIS K0070 [0071]
- JIS Z-1522 [0088]

Claims

Toner für das kontaktfreie Schmelzen, umfassend (a) Tonermatrixteilchen, umfassend ein Harzbindemittel, und (b) einen externen Zusatzstoff mit einer mittleren Teilchengröße von 10 bis 100 nm, wobei der externe Zusatzstoff extern zu den Tonermatrixteilchen hinzugefügt wird, wobei das Harzbindemittel einen oder mehrere Polyester umfasst, wobei der Carbonsäurebestandteil des Polyesters (i) eine oder mehrere Isopthalsäureverbindungen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Isophthalsäure und Ester davon, und (ii) eine oder mehrere Fumarsäure-/Maleinsäureverbindungen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Fumarsäure, Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid und Ester davon, wobei die Isophthalsäureverbindung in einer Menge von 10 bis 35 Gew.-%, die Fumarsäure-/Maleinsäureverbindung in einer Menge von 1 bis 15 Gew.-% und die Isophthalsäureverbindung und die Fumarsäure-/Maleinsäureverbindung in einer Gesamtmenge von 20 bis 36 Gew.-% der Gesamtmenge aller Rohmaterialmonomere des Polyesters im Harzbindemittel enthalten sind, umfasst, und wobei der Toner einen Erweichungspunkt von 90° bis 120°C aufweist.
Toner gemäß Anspruch 1, wobei der Polyester einen Polyester A mit einem Erweichungspunkt von 90° bis 120°C, erhalten durch Polykondensieren eines Carbonsäurebestandteils, umfassend die Isophthalsäureverbindung, und eines Alkoholbestandteils, und einen Polyester B mit einem Erweichungspunkt von 90° bis 120°C umfasst, erhalten durch Polykondensieren eines Carbonsäurebestandteils, umfassend die Fumarsäure-/Maleinsäureverbindung, und eines Alkoholbestandteils, wobei der Polyester A und der Polyester B in einem Gewichtsverhältnis, d. h. Polyester A/Polyester B, von 90/10 bis 50/50 vorliegen.
Toner gemäß Anspruch 1, wobei der Polyester einen Polyester C mit einem Erweichungspunkt von 90° bis 120°C, erhalten durch Polykondensieren eines Carbonsäurebestandteils, umfassend die Isophthalsäureverbindung und die Fumarsäure-/Maleinsäureverbindung, und eines Alkoholbestandteils, umfasst.
Toner gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Bestandteil mit niedrigem Molekulargewicht mit einem Molekulargewicht von 1000 oder weniger, enthalten im Tetrahydrofuran-löslichen Bestandteil des Toners, in einer Menge von 4,0 Gew.-% oder weniger enthalten ist.
Toner gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Tetrahydrofuran-lösliche Bestandteil des Toners ein Zahlenmittel des Molekulargewichts von 2000 bis 5000 und ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 8000 bis 15000 aufweist.
Toner gemäß Anspruch 2, wobei der Polyester A eine Säurezahl von weniger als 6 mg KOH/g aufweist.
Toner gemäß Anspruch 2, wobei der Polyester A und der Polyester B lineare Polyester sind.
Toner gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Alkoholbestandteil ein Propylenoxidaddukt von Bisphenol A umfasst.